摘 要

近年来世界的各行各业都在追求新的能源，用以替代传统的化石能源。而太阳能作为公认最清洁的能源，不仅取之不尽用之不竭，更能响应世界环保号召。

本文主要目的在于将光伏动力系统运用到游艇上，设计出一艘以太阳能为主要能源的绿色游艇。楚河汉街作为武汉地区的旅游购物圣地，由于其地理位置（武汉东湖湖畔），因此游艇需求量大，是开展光伏动力游艇的理想位置。太阳是一种清洁可再生能源，用光伏动力系统游艇代替原有的柴油机游艇，不仅可以节能减排，而且噪声小，能给予乘客舒适的乘坐过程。

本文通过对国内外的光伏系统的运用的研究，了解到太阳能光伏动力系统的

发展及现状。本文研究内容主要有四点：1.了解船舶电力系统具体结构，船舶电力系统主要有四大部分：电源装置，配电装置，电力网，负载，要了解这四大部分之间的关系，并且还要通过观察船舶发电机了解其具体的工作模式。2.确定光伏动力系统在船舶作为船舶动力系统的运行模式。按其功率与转换率以及可行性分析，选择并网模式。3.通过对船舶的具体的空间分析和外界环境因素的考虑，得出柔性太阳能电板的安装位置。3.整理出太阳能光伏动力系统接入船舶电网的具体步骤。4.运用PSCAD作出柔性太阳能电池板的仿真模型。AutoCAD标出柔性太阳能电池板安装的具体位置以及各项参数。

本文通过对光伏动力系统游艇的设计分析以及仿真过程的制作与观察，确定了光伏动力系统游艇的广阔前景。

关键词：柔性太阳能电池板 光伏动力 游艇设计 节能减排

Abstract

The main purpose of this article is to apply the PV power system to the yacht and design a green yacht with solar energy as the main energy. Chu milky Street as Wuhan tourism shopping mecca, due to its geographical location (Wuhan Dong lake), so it has a large yacht, is an ideal location for photovoltaic power yachts.The sun is a kind of clean and renewable energy, photovoltaic power system with yacht instead of the original diesel engine, can not only energy conservation and emissions reduction, and the noise is small, can give the passenger comfortable ride.

This article through to the study of application of photovoltaic system both at home and abroad, and to understand the development of solar photovoltaic power system and the present situation, it is concluded that the solar photovoltaic (PV) power system the use of the yacht has a great development prospects.At four steps in this paper, the research content mainly has: 1. The understanding of ship power system concrete structure, the ship power system mainly has four most: power unit, power distribution equipment, power grids, the load, to understand the relationship between the four most, and by observing the Marine generator understand its specific operating mode.2.Determine the operating mode of the PV power system in the ship's power system.According to its power and conversion rate, and the feasibility analysis, select the mesh mode.3.The installation location of flexible solar panels is obtained through the consideration of the specific spatial analysis and environmental factors of the ship.Assemble the concrete steps to connect solar PV power systems to the ship grid.4.Use PSCAD to make flexible solar panel simulation model.AutoCAD shows the location and parameters of flexible solar panel installations.

This article through to the photovoltaic (PV) power system design and analysis and the simulation process of yacht production and observation, determine the yacht the broad prospects of photovoltaic power system

Key words：Flexible solar panels；Photovoltaic (PV) power ；Yacht Design； Energy Saving and Emission Reduction

目 录

第1章 绪论 5

1.1研究背景及意义 6

1.2国内外研究现状 7

1.3研究内容及目的 8

第2章 柔性太阳能电池板安装 9

2.1 船舶负载分析 9

2.2柔性太阳能电池板转换率分析 10

2.3安装环境及船上因素分析 15

2.4光伏系统利弊分析 15

2.5安装流程及示意图 16

第3章 光伏系统并入电网流程设计 18

3.1应用模式利弊分析 18

3.2光伏系统并网要求以及设计分分析 19

3.3相关元件的选择 21

第四章 制作仿真模型及结果分析 23

4.1 PSCAD仿真结果 23

4.2结果检测 24

第5章 结论与展望 27

5.1结论 27

5.2展望 27

参考文献 29

致 谢 31

第1章 绪论

随着社会发展的越来越快，大气中温室气体含量过高，全球变暖等一系列问题环境问题已经成为了全球关注的一大焦点。解决排放问题成为了改善这一问题的有效措施。而太阳能作为全世界公认的最清洁的能源，是代替化石燃料解决排放问题的有效手段。而船舶的发展经历了最早期的风力人力等过程，发展至采用柴油或者汽油的时代，已经取得了巨大的进步。然而，在环保成为世界焦点问题的时代，化石燃料的排放问题已经不能切合当今社会节能减排的要求。因此，本设计采用太阳能光伏动力系统做为游艇的动力系统，是一种十分有前景的方案。

1.1研究背景及意义

在不可再生资源如石油天然气等日益减少，全球气候变暖的趋势越来越明显的情况下，节约资源以及改善全球气候成为了世界上各国所需要面对的重大考验，而太阳能光伏系统不仅解决了资源问题，也能很大程度改善环境问题。

太阳能光伏系统是将太阳能的辐射能转化为电能的一种系统。而原有的船舶大多采用柴油机作为动力装置，然而柴油发电机不仅噪声大，并且因为采用化学染料，使得柴油机的排放和泄漏等问题成为改善环境的一大难点，因此使用化石燃料会对环境会造成一定的负荷，并且使用化石燃料的游艇在航行和航期方面易受到柴油价格变动的影响，从长远的发展来看，不仅仅是节能环保的问题，其经济性也会成为一大难点。而采用光伏系统作为游艇的动力系统，以太阳能为发电能源，不仅改善了空气质量，而且作为长远发展的普通船家来说，其经济性远胜于使用柴油机的游艇。并且就旅游方面来说，采用光伏动力系统的游艇，解决了原游艇的噪音问题，能让游客在旅游的过程中有一个舒适的体验，而且还大大节省了油水气等资源，符合社会节能减排的号召。